[JAVA] 람다식(Lambda)

람다식이란

람다식은 익명함수를 생성하기 위한 식으로 객체 지향 언어보다는 함수 지향 언어에 가깝다.

 

람다식 장점

- 자바코드가 매우 간결해짐

- 컬렉션요소를 필터링하거나 매핑해서 원하는 결과 쉽게 집계

 

람다식 형태는 매개 변수를 가진 코드 블록이지만 런타임시에는 익명 구현 객체를 생성한다.

람다식 → 매개변수를 가진 코드블록 → 익명구현객체

 

Runnable 인터페이스의 익명 구현 객체를 생성하는 전형적인 코드

Runnable = new Runnable(){
	pubic void run(){...}
}

 

위 코드에서 익명 구현 객체를 람다식으로 표현하면 다음과 같다

Runnable runnable = () -> {...};

 

람다식은 "(매개변수)->{실행코드}" 형태로 작성되는데, 마치 함수 정의 형태를 띠고 있지만

런타임시에 인터페이스의 익명 구현 객체로 생성된다.

어떤 인터페이스를 구현할 것인가는 대입되는 인터페이스가 무엇이냐에 따라 달려있다.

 

위 코드는 Runnable 변수에 대입되므로 람다식은 Runnable의 익명 구현 객체를 생성하게 된다.

 

람다식 기본문법

(타입 매개변수, ...) -> {실행문; ... }

 

(타입 매개변수, ...) 는 오른쪽 중괄호 {} 블록을 실행하기 위해 필요한 값을 제공하는 역할을 한다.

매개변수의 이름은 개발자가 자유롭게 줄 수 있다. -> 기호는 매개 변수를 이용해서 중괄호 {}를 실행한다는 뜻으로 해석하면된다.

 

예를 들어 int 매개 변수 a의 값을 콘솔에 출력하기 위한 람다식은 아래와 같다.

(int a) -> { System.out.println(a); }

 

매개변수 타입은 런타임시에 대입되는 값에 따라 자동으로 인식될 수 있기 때문에 람다식에서는 매개변수의 타입을 일반적으로 언급하지 않는다. 

(a) -> { System.out.println(a); }

 

하나의 매개변수만 있다면 괄호 ( ) 를 생략하고 하나의 실행문만 있다면 중괄호 { } 도 생략 할 수 있다.

a -> System.out.println(a)

 

만약 매개 변수가 없다면 람다식에서 매개 변수 자리가 없어지므로 다음과 같이 빈 괄호 ( ) 를 반드시 사용해야한다

() -> { 실행문; ... }

 

중괄호 { }를 실행하고 결과값을 리턴해야 한다면 다음과 같이 return문으로 결과값을 지정할수있다.

(x, y) -> { return x + y };

 

중괄호에 { } return문만 있을 경우, 람다식에서는 return문을 사용하지 않고 다음과 같이 작성하는 것이 정석이다.

(x, y) -> x + y

 

 

타겟 타입과 함수적 인터페이스

람다식은 단순히 메소드를 선언하는 것이 아니라 이 메소드를 가지고 있는 객체를 생성한다.

인터페이스 변수 = 람다식;

 

람다식은 인터페이스 변수에 대입된다. 이 말은 람다식은 인터페이스의 익명 구현 객체를 생성한다는 뜻이다.

인터페이스는 직접 객체화할 수 없기 때문에 구현 클래스가 필요한데, 람다식은 익명 구현 클래스를 생성하고 객체화한다.

람다식은 대입될 인터페이스의 종류에 따라 작성 방법이 달라지기 때문에

람다식이 대입될 인터페이스를 람다식의 타겟 타입(target type)이라고 한다.

 

함수적 인터페이스 (@FunctionalInterface)

모든 인터페이스를 람다식의 타겟 타입으로 사용할 수는 없다.

람다식이 하나의 메소드를 정의하기 때문에 두 개 이상의 추상 메소드가 선언된 인터페이스는 람다식을 이용해서 구현 객체를 생성할 수 없다.

하나의 추상 메소드가 선언된 인터페이스만이 람다식의 타겟 타입이 될 수 있는데, 이러한 인터페이스를 함수적 인터페이스(functional interface)라고 한다.

함수적 인터페이스를 작성할 때 두개이상의 추상 메소드가 선언되지 않도록 체킹해주는 기능이 있는데,

인터페이스 선언 시 @FunctionalInterface 어노테이션을 붙이면 된다.

두개이상의 추상메소드가 선언되면 컴파일 오류를 발생시킨다.

@FunctionalInterface
public interface MyFuncionalInterface{
	public void method();
    public void otherMethod(); //컴파일오류
}

 

@FunctionalInterface 어노테이션은 실수로 두개이상의 추상메소드를 선언하는 것을 방지하고 싶다면 붙여주는 것이 좋다.

 

매개 변수와 리턴값이 없는 람다식

람다식은 타겟 타입인 함수적 인터페이스가 가지고있는 추상메서드의 선언 형태에 따라서 작성방법이 달라진다.

 

다음과 같이 매개변수와 리턴값이 없는 추상메소드를 가진 함수적 인터페이스가 있다고 가정해보자.

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface{
	public void method();
}

 

 

이 인터페이스를 타겟 타입으로 갖는 람다식은 다음과 같은 형태로 작성해야 한다.

람다식에서 매개변수가 없는 이유는 method()가 매개 변수를 가지지 않기 때문이다.

MyFunctionalInterface fi = () -> { ... }

 

람다식이 대입된 인터페이스의 참조 변수는 다음과 같이 method()를 호출할수있다.

method() 호출은 람다식의 중괄호{ }를 실행시킨다

fi.method();

 

package javatest;

public class Main {
	
    public static void main(String[] args) {
		MyFunctionalInterface fi;
		
		fi = () -> {
			String str = "method call1";
			System.out.println(str);
		};
		fi.method();
		
		fi = () -> { System.out.println("method call2"); };
		fi.method();
		
		fi = () -> System.out.println("method call3");
		fi.method();
	}
    
}

 

매개 변수가 있는 람다식

다음과 같이 매개 변수가 있고 리턴값이 없는 추상메소드를 가진 함수적 인터페이스가 있다고 보자.

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface{
	public void method(int x);
}

 

이 인터페이스를 타겟 타입으로 갖는 람다식은 다음과 같은 형태로 작성해야한다.

람다식에서 매개변수가 한개인 이유는 method()가 매개변수를 하나만 가지기 때문이다.

MyFunctionalInterface fi = (x) -> { ... } 
// 또는 x -> { ... }

 

람다식이 대입된 인터페이스 참조 변수는 다음과 같이 method()를 호출할수있다.

매개값으로 5를주면 람다식의 x 변수에 5가 대입되고 x는 중괄호 { } 에서 사용된다.

fi.method(5);

package javatest;

public class Main {
	
    public static void main(String[] args) {
		MyFunctionalInterface fi;
		
		fi = (x) -> {
			int result = x * 5;
			System.out.println(result);
		};
		fi.method(2);
		
		fi = (x) -> { System.out.println(x * 5); };
		fi.method(2);
		
		fi = x -> { System.out.println(x * 5); };
		fi.method(2);
	}
    
}

 

리턴값이 있는 람다식

다음과 같이 매개변수가 있고 리턴값이 있는 추상 메소드를 가진 함수적 인터페이스가 있다고 보자

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface{
    public int method(int x, int y);
}

 

이 인터페이스를 타겟으로 갖는 람다식은 다음과 같은 형태로 작성해야한다.

람다식에서 매개변수가 두개인 이유는 mehod()가 매개변수를 두개 가지기 때문이다.

그리고 nethod()가 리턴 타입이 있기때문에 중괄호{}에는 return문이 있어야 한다.

MyFunctionalInterface fi = (x, y) ->{ ...; return 값;};

 

만약 중괄호 {}에 return문만 있고, return문 뒤에 연산식이나 메소드 호출이 오는 경우라면 다음과 같이 작성할 수 있다.

//이전
MyFunctionalInterface fi = (x, y) ->{ 
	return x+y;
};
//변경
MyFunctionalInterface fi = (x, y) -> x+y;


//이전
MyFunctionalInterface fi = (x, y) ->{ 
	return sum(x+y);
};
//변경
MyFunctionalInterface fi = (x, y) -> sum(x+y);

 

람다식이 대입된 인터페이스 참조 변수는 다음과 같이 method()를 호출할수있다.

매개값으로 2와 5를 주면 람다식의 x변수에 2, y변수에 5가 대입되고 x와 y는 중괄호 {}에서 사용된다.

int result = fi.method(2, 5);

public interface MyFunctionalInterface {
	public int method(int x, int y);
}

public class Example {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		MyFunctionalInterface fi;
		
		fi = (x, y) -> {
			int result = x+y;
			return result;
		};
		
		System.out.println(fi.method(2,5));
		
		fi = (x, y) -> {return x+y;};
		System.out.println(fi.method(2,5));
		
		fi = (x,y) -> x+y;
		System.out.println(fi.method(2,5));
		
		fi = (x,y) -> sum(x, y);
		System.out.println(fi.method(2,5));
		
    } 
	
	public static int sum(int x, int y) {
		return (x+y);
	}
}